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AULA 5
NBR 6122- Projeto e Execução de
Fundações
Métodos Empíricos
Relação entre Tensão Admissível do Solo com o
número de golpes (N) SPT
março 2014 –Disciplina - Fundações Zeide Nogueira Furtado
Relação entre tensão admissível (qa)e número de
golpes N (SPT)
Resumo – Fórmulas Empíricas
Relação entre tensão admissível (qa) e número
de golpes (N)
Expressão de Meyerhoff
Aplicável para solos arenosos
Expressão de Terzaghi
B> 1,30m
qa= N /5 (Kg/cm2 ) Marques de Oliveira
Aplicável para solos arenosos-Belém
Expressão de Terzaghi
Aplicável para solos argilosos
= , (1+D/B) 1/20 (t/m2)
qa= / (Kg/cm2)
B ≤ 1,30m
Aplicável para solos arenosos
qa= / (kg/cm2)
= , (1+ 0,3 B/L) (t/m2)
Expressão de Terzaghi
Aplicável para solos arenosos
N: número de golpes dos 30cm finais do SPT; B: menor dimensão da fundação (m);
L: maior dimensão (m) D: profundidade da fundação ( m).
Observação:
Therzaghi sugere que a taxa admissível de solos
obtidas pelo SPT sejam reduzidas em 50%, para
cálculo de fundações abaixo do NA (areias e argilas
submersas).
Relação entre tensão admissível (qa) e número
de golpes (N) SPT
Exemplo:
Determinar a taxa admissível do solo na base de uma
sapata quadrada de 2m (B=L), assente no horizonte de
argila siltosa com N do SPT igual a 5, pela fórmula de
Therzaghi.
Solo : argila siltosa
N = 5 (número de golpes dos 30cm finais do SPT)
L=B= 2,00m (dimensões da fundação)
Solução:
argila siltosa
N =5
qa= 8,45 t/m2
Relação entre tensão admissível (qa) e número
de golpes (N-SPT)
= , (1+ 0,3 B/L) (t/m2)
= , . 	(1+ 0,3 . 2,00/2,00)
= , t/m2
Exercício 1 -Calcular a tensão admissível ( por Therzaghi )para uma fundação onde
B=L=2,00m para a Tabela do Anexo A da NBR 6122-Projeto e Execução de Fundações
Solos argilosos qa= 1,3 N ( 1+ 0,3 B/L)
Solos arenosos qa= N /10 ( Kg/cm2 )
Tipo de solo Consistência
Indice de Resistência a
Penetração
SPT
Tensão admissível (Kg/cm²)
Argilas e Siltes Argilosos
Muito mole < 2
Mole 3 a 5
Média 6 a 10
Rija 11 a 19
Dura >19
Compacidade SPT Tensão admissível (Kg/cm²)
Areias e Siltes Arenosos
Fofa <= 4
Pouco compacta 5 a 8
Medianamente compacta 9 a 18
Compacta 19 a 40
Muito compacta > 40
.
Obs.: Esta correlação entre o índice de resistência à penetração e a tensão admissível tem
apenas caráter indicativo.
Exercício 2:
Estimar a tensão admissível na base de uma fundação de
1,00m x1,00m, conforme elementos fornecidos em perfil
de sondagem, nas diferentes profundidades.
Obs: utilizar fórmulas empíricas de Therzaghi.
Prof.
(m)
N
1
2
3
4
5
6
7
8
2/30
2/32
1/19
1/21
1/23
1/23
2/30
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Prof.
(m)
N
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12
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16
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9/30
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Nível Agua -5,94m
Solo arenoso 0,0 a 14,85m
Solo argiloso 14,85 a 15,65
Solo arenoso 15,65 a 16,15
P
(m)
N Nc qa
(Kg/cm 2)
qa
Sub.
(Kg/cm 2 )
1
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4
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6
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9
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2/32
1/19
1/21
1/23
1/23
2/30
4/30
6/30
7/32
9/33
9/30
12/30
13/30
24/30
30/15
2
1,88
1,57
1,43
1,30
1,30
2
4
6
6,56
8,2
9
12
13
24
60
0,25
0,23
0,20
0,18
0,16
0,16
0,25
0,5
0,75
0,88
1,03
1,13
1,5
1,63
4,06
7, 5
0,08
0,13
0,25
0,38
0,44
0,51
0,56
0,75
0,81
2,03
3,75
Nível Agua -5,94m
Solo arenoso 0,0 a 14,85m
Solo argiloso 14,85 a 15,65
Solo arenoso 15,65 a 16,15
solos arenosos
qa= / (Kg/cm2
= , (1+ 0,3 B/L) (t/m2)
solos argilosos
AULA 6
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
ESTACAS E TUBULÕES
Definições
NBR 6122-Projeto e Execução de
Fundações
março/ 2014 –Disciplina - Fundações Zeide Nogueira Furtado
1. Fundação Profunda
É o elemento de fundação que transmite a carga de
uma edificação ao terreno:
• pela base (resistência de ponta) Rp;
• por sua superfície lateral (resistência de fuste) RA;
• ou por uma combinação das duas (Rp +RA), e
• que está assente em profundidade superior ao
dobro de sua menor dimensão em planta, e no
mínimo 3 m.
São as estacas e os tubulões.
Definições
1.Fundação Profunda - Estacas e Tubulões
Definições
Tubulão a ar comprimidoTubulão a céu abertoEstaca
Definições
2. Estaca
É o elemento de fundação profunda executado
inteiramente por equipamentos ou ferramentas,
sem que, em qualquer fase de sua execução, haja
descida de operário.
Os materiais empregados podem ser: madeira,
aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in
situ ou mistos.
Definições
2.1. Estaca cravada por percussão
Tipo de fundação profunda em que a própria estaca
( de madeira, concreto, aço) é introduzida no
terreno por golpes de martelo.
• O processo executivo de cravação emprega como
equipamentos o bate-estacas.
Estaca cravada por percussão
Estaca cravada por percussão
1.Definições
2.2.Estaca escavada, com injeção
Tipo de fundação profunda executada através de
injeção sob pressão de produto aglutinante,
normalmente calda de cimento ou argamassa de
cimento e areia.
Esta injeção pode ser feita durante ou após
escavação.
1.Definições
2.3. Estaca tipo Strauss
Tipo de fundação profunda executada por
perfuração, com com uso parcial ou total de
revestimento recuperável (molde) e concretagem.
Estaca tipo Strauss revestimento
Capacidade
de Carga
Diâmetro
Nominal
Diâmetro Interno de
Tubulação
Distância Mínima do
Eixo da Estaca
(t) (cm) (cm) A Divisa
20 25 20 15
30 32 25 20
40 38 30 25
60 45 38 30
80 55 48 45
A Estaca Strauss é o tipo de fundação mais antigo de escavação
mecânica que se têm conhecimento.
Com a estaca strauss executam-se fundações em diversos tipos
de solos. Ela é executada em concreto simples ou armado moldada
in loco, executada com revestimento metálico recuperável.
A estaca Strauss está disponível no mercado com cargas e
características técnicas seguintes:
CARACTERÍSTICA DA ESTACA
Diâmetro
da Estaca
Acabada
(cm)
Carga
Admissível
(kN)
Distância
mínima entre
eixos (cm)
Distância
mínima do
eixo à parede
vizinha (cm)
Consumo de materiais da estaca por
metro
Areia
(l/m)
Pedra1
(l/m)
P
cimento (saco
50 kg/m)
25 200 75 15 35 60 0,35
32 300 90 20 50 90 0,50
38 400 110 25 70 130 0,70
45 600 130 30 105 200 1,05
Parâmetros para dimensionamento de estacas de concreto moldadas in
loco são apresentados na tabela a seguir.
Definições
2.4. Estaca tipo broca
São estacas executadas “in loco” sem molde
(revestimento), por perfuração no terreno com o
auxílio de um trado (∅15 a 30 cm), sendo o furo
posteriormente preenchido com o concreto
apiloado.
• há perigo, de estrangulamento do fuste;
• não existe garantia da verticalidade;
• só pode ser executada acima do lençol freático,
entre outros
Definições
2.5. Estaca tipo Franki
Tipo de fundação profunda caracterizada por ter
uma base alargada, obtida introduzindo-se no
terreno uma certa quantidade de material granular
ou concreto, por meio de golpes de um pilão.
O fuste pode ser moldado no terreno com
revestimento perdido ou não ou ser constituído
por um elemento pré-moldado.
Estaca tipo Franki
.
Estaca tipo Franki
.
Definições
2.6.Estaca "hélice contínua"
Tipo de fundação profunda constituída por concreto,
moldada in loco e executada por meio de trado
contínuo (haste de perfuração com hélice contínua) e
injeção de concreto pela própria haste do trado.
A introdução do trado( hélice) no terreno é
realizada por meio de torque ( rotação) para vencer
a resistência do terreno.
Estaca "hélice contínua"
Estaca "hélice contínua"
Definições
2.7.Estaca cravada por prensagem
Tipo de fundação profunda em que a própria estaca
ou um molde é introduzido no terreno através de
macaco hidráulico.
• Nota: As estacas cravadas são denominadas estacas
• de deslocamento / estacas mega . São normalmente utilizadas como reforço
de fundação ou substituição de fundação)
Estaca cravada por prensagem – estaca mega-
reforço de fundação
Macaco hidráulico
Segmento – estaca
pré-moldada de concreto
Definições
3. Tubulão
É o elemento de fundação profunda, cilíndrico, em
que, pelo menos na sua etapa final, há descida de
operário.
• Pode ser feito ou sob ar comprimido (pneumático)
e ter ou não base alargada.
• Pode ser executado com ou sem revestimento,
podendo este ser de aço ou de concreto. No caso
de revestimento de aço (camisa metálica), este
poderá ser perdido ou recuperado.
Tubulão
Tubulão a céu aberto
Tubulão ar comprimido
Tubulão
Tubulão a céu aberto
Tubulão ar comprimido
Dimensões de estacas de concreto moldadas in loco
a O comprimento da armadura é limitado devido ao processo executivo nesse tipo de estaca.
b O diâmetro a ser considerado no dimensionamento é o diâmetro externo do revestimento nesse tipo de estaca.
c Quando for utilizado aço com resistência até 500 MPa e a porcentagem de aço for ≤ 6% da seção da estaca, a estaca é dimensionada como
pilar de concreto armado. Quando for utilizado aço com resistência ≥ 500 MPa ou a porcentagem de aço for ≥ 6% da seção real, toda carga
deve ser resistida pelo aço. Essa limitação está relacionada com a garantia de preenchimento do furo com argamassa ou calda de cimento.
d O fck máximo de projeto da tabela é o que deve ser empregado no dimensionamento estrutural da peça.
a O comprimento da armadura é limitado devido ao processo executivo nesse tipo de estaca.
b O diâmetro a ser considerado no dimensionamento é o diâmetro externo do revestimento nesse tipo de estaca.
c Quando for utilizado aço com resistência até 500 MPa e a porcentagem de aço for ≤ 6% da seção da estaca, a estaca é
dimensionada como pilar de concreto armado. Quando for utilizado aço com resistência ≥ 500 MPa ou a porcentagem
de aço for ≥ 6% da seção real, toda carga deve ser resistida pelo aço. Essa limitação está relacionada com a garantia de
preenchimento do furo com argamassa ou calda de cimento.
d O fck máximo de projeto da tabela é o que deve ser empregado no dimensionamento estrutural da peça.
Parâmetros –Dimensionamento - Estacas - tubulões
ABNT (2010). Projeto e execução de fundações: NBR-6122. Associação
Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ
http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao-
construcao/136/quais-os-parametros-para-dimensionamento-de-estacas-
de-concreto-moldadas-299742-1.aspx
Imagens / www.google.com.br
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  • 1. AULA 5 NBR 6122- Projeto e Execução de Fundações Métodos Empíricos Relação entre Tensão Admissível do Solo com o número de golpes (N) SPT março 2014 –Disciplina - Fundações Zeide Nogueira Furtado
  • 2. Relação entre tensão admissível (qa)e número de golpes N (SPT)
  • 3. Resumo – Fórmulas Empíricas Relação entre tensão admissível (qa) e número de golpes (N) Expressão de Meyerhoff Aplicável para solos arenosos Expressão de Terzaghi B> 1,30m qa= N /5 (Kg/cm2 ) Marques de Oliveira Aplicável para solos arenosos-Belém Expressão de Terzaghi Aplicável para solos argilosos = , (1+D/B) 1/20 (t/m2) qa= / (Kg/cm2) B ≤ 1,30m Aplicável para solos arenosos qa= / (kg/cm2) = , (1+ 0,3 B/L) (t/m2) Expressão de Terzaghi Aplicável para solos arenosos N: número de golpes dos 30cm finais do SPT; B: menor dimensão da fundação (m); L: maior dimensão (m) D: profundidade da fundação ( m).
  • 4. Observação: Therzaghi sugere que a taxa admissível de solos obtidas pelo SPT sejam reduzidas em 50%, para cálculo de fundações abaixo do NA (areias e argilas submersas). Relação entre tensão admissível (qa) e número de golpes (N) SPT
  • 5. Exemplo: Determinar a taxa admissível do solo na base de uma sapata quadrada de 2m (B=L), assente no horizonte de argila siltosa com N do SPT igual a 5, pela fórmula de Therzaghi. Solo : argila siltosa N = 5 (número de golpes dos 30cm finais do SPT) L=B= 2,00m (dimensões da fundação) Solução: argila siltosa N =5 qa= 8,45 t/m2 Relação entre tensão admissível (qa) e número de golpes (N-SPT) = , (1+ 0,3 B/L) (t/m2) = , . (1+ 0,3 . 2,00/2,00) = , t/m2
  • 6. Exercício 1 -Calcular a tensão admissível ( por Therzaghi )para uma fundação onde B=L=2,00m para a Tabela do Anexo A da NBR 6122-Projeto e Execução de Fundações Solos argilosos qa= 1,3 N ( 1+ 0,3 B/L) Solos arenosos qa= N /10 ( Kg/cm2 ) Tipo de solo Consistência Indice de Resistência a Penetração SPT Tensão admissível (Kg/cm²) Argilas e Siltes Argilosos Muito mole < 2 Mole 3 a 5 Média 6 a 10 Rija 11 a 19 Dura >19 Compacidade SPT Tensão admissível (Kg/cm²) Areias e Siltes Arenosos Fofa <= 4 Pouco compacta 5 a 8 Medianamente compacta 9 a 18 Compacta 19 a 40 Muito compacta > 40 . Obs.: Esta correlação entre o índice de resistência à penetração e a tensão admissível tem apenas caráter indicativo.
  • 7.
  • 8. Exercício 2: Estimar a tensão admissível na base de uma fundação de 1,00m x1,00m, conforme elementos fornecidos em perfil de sondagem, nas diferentes profundidades. Obs: utilizar fórmulas empíricas de Therzaghi. Prof. (m) N 1 2 3 4 5 6 7 8 2/30 2/32 1/19 1/21 1/23 1/23 2/30 4/30 Prof. (m) N 9 10 11 12 13 14 15 16 6/30 7/32 9/30 9/30 12/30 13/30 24/30 30/15 Nível Agua -5,94m Solo arenoso 0,0 a 14,85m Solo argiloso 14,85 a 15,65 Solo arenoso 15,65 a 16,15
  • 9. P (m) N Nc qa (Kg/cm 2) qa Sub. (Kg/cm 2 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2/30 2/32 1/19 1/21 1/23 1/23 2/30 4/30 6/30 7/32 9/33 9/30 12/30 13/30 24/30 30/15 2 1,88 1,57 1,43 1,30 1,30 2 4 6 6,56 8,2 9 12 13 24 60 0,25 0,23 0,20 0,18 0,16 0,16 0,25 0,5 0,75 0,88 1,03 1,13 1,5 1,63 4,06 7, 5 0,08 0,13 0,25 0,38 0,44 0,51 0,56 0,75 0,81 2,03 3,75 Nível Agua -5,94m Solo arenoso 0,0 a 14,85m Solo argiloso 14,85 a 15,65 Solo arenoso 15,65 a 16,15 solos arenosos qa= / (Kg/cm2 = , (1+ 0,3 B/L) (t/m2) solos argilosos
  • 10. AULA 6 FUNDAÇÕES PROFUNDAS ESTACAS E TUBULÕES Definições NBR 6122-Projeto e Execução de Fundações março/ 2014 –Disciplina - Fundações Zeide Nogueira Furtado
  • 11. 1. Fundação Profunda É o elemento de fundação que transmite a carga de uma edificação ao terreno: • pela base (resistência de ponta) Rp; • por sua superfície lateral (resistência de fuste) RA; • ou por uma combinação das duas (Rp +RA), e • que está assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em planta, e no mínimo 3 m. São as estacas e os tubulões. Definições
  • 12. 1.Fundação Profunda - Estacas e Tubulões Definições Tubulão a ar comprimidoTubulão a céu abertoEstaca
  • 13. Definições 2. Estaca É o elemento de fundação profunda executado inteiramente por equipamentos ou ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução, haja descida de operário. Os materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado in situ ou mistos.
  • 14. Definições 2.1. Estaca cravada por percussão Tipo de fundação profunda em que a própria estaca ( de madeira, concreto, aço) é introduzida no terreno por golpes de martelo. • O processo executivo de cravação emprega como equipamentos o bate-estacas.
  • 15. Estaca cravada por percussão
  • 16. Estaca cravada por percussão
  • 17. 1.Definições 2.2.Estaca escavada, com injeção Tipo de fundação profunda executada através de injeção sob pressão de produto aglutinante, normalmente calda de cimento ou argamassa de cimento e areia. Esta injeção pode ser feita durante ou após escavação.
  • 18. 1.Definições 2.3. Estaca tipo Strauss Tipo de fundação profunda executada por perfuração, com com uso parcial ou total de revestimento recuperável (molde) e concretagem.
  • 19. Estaca tipo Strauss revestimento
  • 20. Capacidade de Carga Diâmetro Nominal Diâmetro Interno de Tubulação Distância Mínima do Eixo da Estaca (t) (cm) (cm) A Divisa 20 25 20 15 30 32 25 20 40 38 30 25 60 45 38 30 80 55 48 45 A Estaca Strauss é o tipo de fundação mais antigo de escavação mecânica que se têm conhecimento. Com a estaca strauss executam-se fundações em diversos tipos de solos. Ela é executada em concreto simples ou armado moldada in loco, executada com revestimento metálico recuperável. A estaca Strauss está disponível no mercado com cargas e características técnicas seguintes:
  • 21. CARACTERÍSTICA DA ESTACA Diâmetro da Estaca Acabada (cm) Carga Admissível (kN) Distância mínima entre eixos (cm) Distância mínima do eixo à parede vizinha (cm) Consumo de materiais da estaca por metro Areia (l/m) Pedra1 (l/m) P cimento (saco 50 kg/m) 25 200 75 15 35 60 0,35 32 300 90 20 50 90 0,50 38 400 110 25 70 130 0,70 45 600 130 30 105 200 1,05 Parâmetros para dimensionamento de estacas de concreto moldadas in loco são apresentados na tabela a seguir.
  • 22. Definições 2.4. Estaca tipo broca São estacas executadas “in loco” sem molde (revestimento), por perfuração no terreno com o auxílio de um trado (∅15 a 30 cm), sendo o furo posteriormente preenchido com o concreto apiloado. • há perigo, de estrangulamento do fuste; • não existe garantia da verticalidade; • só pode ser executada acima do lençol freático, entre outros
  • 23. Definições 2.5. Estaca tipo Franki Tipo de fundação profunda caracterizada por ter uma base alargada, obtida introduzindo-se no terreno uma certa quantidade de material granular ou concreto, por meio de golpes de um pilão. O fuste pode ser moldado no terreno com revestimento perdido ou não ou ser constituído por um elemento pré-moldado.
  • 26. Definições 2.6.Estaca "hélice contínua" Tipo de fundação profunda constituída por concreto, moldada in loco e executada por meio de trado contínuo (haste de perfuração com hélice contínua) e injeção de concreto pela própria haste do trado. A introdução do trado( hélice) no terreno é realizada por meio de torque ( rotação) para vencer a resistência do terreno.
  • 29. Definições 2.7.Estaca cravada por prensagem Tipo de fundação profunda em que a própria estaca ou um molde é introduzido no terreno através de macaco hidráulico. • Nota: As estacas cravadas são denominadas estacas • de deslocamento / estacas mega . São normalmente utilizadas como reforço de fundação ou substituição de fundação)
  • 30. Estaca cravada por prensagem – estaca mega- reforço de fundação Macaco hidráulico Segmento – estaca pré-moldada de concreto
  • 31. Definições 3. Tubulão É o elemento de fundação profunda, cilíndrico, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de operário. • Pode ser feito ou sob ar comprimido (pneumático) e ter ou não base alargada. • Pode ser executado com ou sem revestimento, podendo este ser de aço ou de concreto. No caso de revestimento de aço (camisa metálica), este poderá ser perdido ou recuperado.
  • 32. Tubulão Tubulão a céu aberto Tubulão ar comprimido
  • 33. Tubulão Tubulão a céu aberto Tubulão ar comprimido
  • 34. Dimensões de estacas de concreto moldadas in loco a O comprimento da armadura é limitado devido ao processo executivo nesse tipo de estaca. b O diâmetro a ser considerado no dimensionamento é o diâmetro externo do revestimento nesse tipo de estaca. c Quando for utilizado aço com resistência até 500 MPa e a porcentagem de aço for ≤ 6% da seção da estaca, a estaca é dimensionada como pilar de concreto armado. Quando for utilizado aço com resistência ≥ 500 MPa ou a porcentagem de aço for ≥ 6% da seção real, toda carga deve ser resistida pelo aço. Essa limitação está relacionada com a garantia de preenchimento do furo com argamassa ou calda de cimento. d O fck máximo de projeto da tabela é o que deve ser empregado no dimensionamento estrutural da peça. a O comprimento da armadura é limitado devido ao processo executivo nesse tipo de estaca. b O diâmetro a ser considerado no dimensionamento é o diâmetro externo do revestimento nesse tipo de estaca. c Quando for utilizado aço com resistência até 500 MPa e a porcentagem de aço for ≤ 6% da seção da estaca, a estaca é dimensionada como pilar de concreto armado. Quando for utilizado aço com resistência ≥ 500 MPa ou a porcentagem de aço for ≥ 6% da seção real, toda carga deve ser resistida pelo aço. Essa limitação está relacionada com a garantia de preenchimento do furo com argamassa ou calda de cimento. d O fck máximo de projeto da tabela é o que deve ser empregado no dimensionamento estrutural da peça. Parâmetros –Dimensionamento - Estacas - tubulões
  • 35. ABNT (2010). Projeto e execução de fundações: NBR-6122. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao- construcao/136/quais-os-parametros-para-dimensionamento-de-estacas- de-concreto-moldadas-299742-1.aspx Imagens / www.google.com.br Referências